金屬的腐蝕與防護(hù)-教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)目標(biāo)】：

　　1、了解金屬腐蝕的危害，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)影響．

　　2、應(yīng)用原電池原理，了解金屬電化腐蝕的原因，能解釋金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因

　　3．了解一些選擇防鐵銹方法時(shí)應(yīng)考慮的因素，通過實(shí)驗(yàn)探究防止金屬腐蝕的措施。掌握金屬保護(hù)的重要方法，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)社會(huì)重大課題的決策能力和創(chuàng)新意識(shí)．

　　【教學(xué)重點(diǎn)】：金屬電化腐蝕

　　【教學(xué)難點(diǎn)】：金屬電化腐蝕；鋼鐵腐蝕

　　【教學(xué)方法】：啟發(fā)式、討論式、實(shí)驗(yàn)法

　　【教具】：實(shí)驗(yàn)投影儀

　　教學(xué)過程：

　　【引言】在日常生活中,金屬腐蝕的現(xiàn)象隨處可見�，F(xiàn)在，請(qǐng)各小組代表把課前搜索的信息給全班同學(xué)展示一下。

　　三個(gè)小組代表分別發(fā)言

　　【學(xué)生演講】(二分鐘)介紹金屬腐蝕造成的影響。

　　【設(shè)問、過渡】鋼鐵為什么會(huì)生銹？我們?cè)趺礃永�用化學(xué)知識(shí)來減小金屬腐蝕？讓我們一起來學(xué)習(xí)有關(guān)金屬腐蝕的知識(shí)。以鐵生銹為例來簡單說明：

　　【板書】金屬的腐蝕與防護(hù)

　　【小結(jié)】金屬腐蝕就是游離態(tài)的金屬單質(zhì)被氧化成化合態(tài)的金屬氧化物或其他化合物的過程，可表示為：

　　【板書】金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)：M → Mn++ ne-

　　金屬腐蝕的分類：化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

　　【提問】舉例說明什么是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕?

　　【學(xué)生回答】鐵和氯氣直接反應(yīng)而腐蝕;鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕均為化學(xué)腐蝕。鋼鐵在潮濕的空氣中生銹是電化學(xué)腐蝕。

　　【過渡】鋼鐵在潮濕的空氣里所發(fā)生的腐蝕，就是電化學(xué)腐蝕的最普通的例子。在一般情況下，金屬腐蝕大多是電化學(xué)腐蝕。

　　【提問】電化學(xué)腐蝕是怎樣形成的？它具有哪些特征？讓我們通過實(shí)驗(yàn)來研究學(xué)習(xí)有關(guān)電化學(xué)腐蝕的知識(shí)。

　　【過渡】上堂課我們已學(xué)習(xí)了有關(guān)原電池的知識(shí)，現(xiàn)在我們從金屬腐蝕的角度來分析銅--鋅原電池實(shí)驗(yàn)的原理。

　　【課件演示】銅-鋅原電池實(shí)驗(yàn)

　　做如下實(shí)驗(yàn)：鋅片投入稀硫酸中——腐蝕的種類及特點(diǎn)；用銅絲接觸鋅片——腐蝕的種類及特點(diǎn)。

　　【投影、復(fù)習(xí)】原電池反應(yīng)：Zn(-)： Zn→ Zn2+ +2e- (氧化反應(yīng))

　　Cu(+)： 2H++ 2e- → H2↑ (還原反應(yīng))

　　總的反應(yīng)方程式： Zn + 2H+ → Zn2+ + H2↑

　　【啟發(fā)】銅-鋅原電池實(shí)驗(yàn)可看作鋅被腐蝕的過程，屬于哪類金屬腐蝕？

　　【回答】電化學(xué)腐蝕。

　　【討論】（全班分小組討論,小組代表小結(jié).） 問題：1、電化學(xué)腐蝕的形成條件和特征。

　　2、化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的區(qū)別和聯(lián)系。 【結(jié)論】

　　1．電化學(xué)腐蝕形成條件：不純金屬或合金、電解質(zhì)溶液環(huán)境。

　　特征：原電池反應(yīng)，并伴有電流的產(chǎn)生。

　　2．化學(xué)腐蝕：金屬直接跟物質(zhì)接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

　　電化學(xué)腐蝕：原電池反應(yīng)。

　　在一般情況下，這兩種腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，只是電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要普遍得多。

　　【提問】通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究，大家是否對(duì)電化學(xué)腐蝕有了進(jìn)一步的了解。請(qǐng)問：電化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是什么？

　　【學(xué)生回答】原電池反應(yīng)，較活潑的金屬失去電子被腐蝕發(fā)生氧化反應(yīng)，并伴有電流的產(chǎn)生。

　　【展示】鐵釘（預(yù)先做好實(shí)驗(yàn)：一個(gè)浸沒在水里、一個(gè)一半浸沒在自來水中）的腐蝕

　　【師生共同討論】運(yùn)用原電池原理分析鋼鐵腐蝕的成因。教師隨著學(xué)生的認(rèn)知需要不斷改變決策。

　　【課件演示】鋼鐵的電化學(xué)腐蝕，創(chuàng)設(shè)情景，引出析氫腐蝕和吸氧腐蝕。

　　【歸納分析】鐵銹的生成不可缺少的是空氣和水。鋼鐵是鐵碳合金，在干燥的空氣里不易腐蝕，但在潮濕的空氣里，在鋼鐵的表面形成了一層電解質(zhì)溶液的薄膜，它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳在鋼鐵制品表面形成了無數(shù)微小的原電池，加快了鋼鐵的腐蝕。

　　【板書】鋼鐵腐蝕： Fe(-) 2Fe → 2Fe2++4e-

　　C (+) 2H2O + O2 + 4e- → 4OH-

　　【過渡】我們學(xué)習(xí)了有關(guān)金屬腐蝕的知識(shí)，并了解了金屬腐蝕主要是由原電池反應(yīng)而引起的電化學(xué)腐蝕。金屬腐蝕雖然有害，有時(shí)卻可以利用。例如，工業(yè)上通過控制一定條件，利用Fe3+腐蝕銅板來制備電子線路板就是利用金屬腐蝕的一個(gè)很好例子。但是，金屬腐蝕大多數(shù)是有害的，是須防止的。

　　【小結(jié)】電化學(xué)腐蝕分類： 析氫腐蝕 吸氧腐蝕 條件 水膜酸性較強(qiáng)（pH＜5.6） 水膜酸性很弱或中性 電 極 負(fù) 正 總反應(yīng)方程式 聯(lián)系 吸氧腐蝕更加普遍，危害更大。 【提問】大多數(shù)金屬腐蝕我們是要防止的。那么，怎么樣來進(jìn)行金屬的防護(hù)呢？請(qǐng)大家結(jié)合內(nèi)因（金屬的本性）和外因（介質(zhì)）兩因素來考慮，請(qǐng)閱讀教材中有關(guān)內(nèi)容，回答如下問題。

　　【過渡】介質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都容易被腐蝕。因此，要經(jīng)常對(duì)機(jī)器和儀表進(jìn)行保養(yǎng)。

　　【提問】既然我們已經(jīng)清楚了金屬腐蝕的原因，那么就應(yīng)該從其腐蝕的原因著手，來加強(qiáng)金屬的防護(hù)。請(qǐng)大家舉一些日常生活中金屬防護(hù)的例子，來說明有哪些防護(hù)方法。

　　【學(xué)生討論、回答】 1．改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成不銹鋼。

　　2．在金屬表面覆蓋保護(hù)層，如噴漆、涂油、電鍍等。

　　【啟發(fā)】除以上方法外，還可以用原電池的原理來保護(hù)金屬。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)原電池的原理想一想被保護(hù)的金屬應(yīng)做原電池的哪一極？

　　【回答】作正極。

　　【啟發(fā)】對(duì)。像輪船的尾部和在船殼的水線以下部分，裝有一定數(shù)量的鋅塊，就是為了使鋅塊和船體形成原電池，腐蝕了鋅塊而保護(hù)了輪船。這種利用原電池原理來減少金屬腐蝕的方法叫做電化學(xué)保護(hù)法。

　　【投影】三峽大壩的鋼閘門利用外加電流的陰極保護(hù)法，請(qǐng)同學(xué)們利用電解池原理分析鋼閘門的保護(hù)過程。

　　【啟發(fā)】從中你收到了什么啟發(fā)？

　　【課堂總結(jié)】

　　【隨堂練習(xí)】1、2、3

　　

　　

　　

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